EP2508280B1

EP2508280B1 - Drehmaschine

Info

Publication number: EP2508280B1
Application number: EP12002403.9A
Authority: EP
Inventors: Werner Plöger
Original assignee: Gildemeister Drehmaschinen GmbH
Current assignee: Gildemeister Drehmaschinen GmbH
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2032-04-03
Also published as: EP2508280A1; DE102011016288A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Drehmaschinen besteht grundsätzlich wie bei allen spanabhebenden Werkzeugmaschinen das Problem der Späneabfuhr. Maschinen der in Rede stehenden Art weisen ein Maschinenbett auf, aus dem ein Spindelkasten hervortritt, in dem eine Spindel zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstücks gelagert ist. Die Späne entstehen bei der Bearbeitung in dem Raumbereich oberhalb des Maschinenbetts und können sich dabei auf diesem verteilen, je nachdem, wie genau die Spanabhebung erfolgt und welchen Impuls die von dem rotierenden Werkstück weg fliegenden Späne erhalten. Bei konventionellen Drehmaschinen ist es daher üblich, Durchlässe, sogenannte Spänetunnel, im Maschinenbett vorzusehen, die den Raumbereich oberhalb des Maschinenbetts, in dem die Späne entstehen, mit einem Bereich unterhalb des Maschinenbetts verbinden, in welchem eine Sammlung oder Abfuhr der Späne erfolgt. Derartige Spänetunnel sind beispielsweise in der DE 33 44 063 A1 offenbart.
WO 2005/080048 A1 offenbart eine Drehmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei einer Drehmaschine mit schräg geneigtem oder senkrechtem Maschinenbett werden die Späne oberhalb oder vor der dem Arbeitsraum zugewandten Oberfläche des Maschinenbettes abgeführt. Oberhalb meint in Bezug auf das Maschinenbett eine Position, von der aus ein herabfallender Span auf dem Maschinenbett landet. Unter einem schräg geneigten oder senkrechten Maschinenbett ist auch ein Bett zu verstehen, bei dem lediglich die Abdeckung des Bettes im Bereich des Arbeitsraums eine schräge oder senkrechte Neigung aufweist, das Maschinenbett selbst aber eine Oberfläche mit davon abweichende Neigung besitzt.
Der aus dem Maschinenbett hervortretende Spindelkasten, der einen Raumbereich oberhalb des Maschinenbettes bzw. vor dem Maschinenbett in zwei Zonen beiderseits der Spindelachse teilt, stellt für den Spänefall eine Barriere dar, die eine Abfuhr von Spänen aus der oberhalb des Spindelkastens gelegenen Bereich verhindert. Dies jedenfalls dann, wenn der Bereich oberhalb des Spindelkastens wenigstens teilweise zum Arbeitsraum gehört, so dass Späne in diesen Bereich gelangen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine anzugeben, bei der die Begünstigung von Spananhäufungen durch den Spindelkasten nicht oder zumindest in geringerem Maße stattfindet.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Drehmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Merkmale der Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Drehmaschine wenigstens einen, den Durchtritt von Spänen ermöglichenden, vorteilhafterweise quer zur Spindelachse verlaufenden, Durchlass im Bereich zwischen der Spindel und dem Maschinenbett aufweist, welcher beide durch den aus dem Maschinenbett hervortretenden Spindelkasten getrennte Zonen des Raumbereichs oberhalb des Maschinenbetts verbindet. Die Zonen des Raumbereichs sind dabei nicht als abgetrennte Räume zu verstehen, sondern es kann sich durchaus um offen gestaltete Raumbereiche handeln, d.h. die beiden Zonen müssen auch nicht hermetisch voneinander getrennt sein. Es reicht, wenn der Spindelkasten eine Barriere zwischen zwei räumlich ausgedehnten Zonen des bei der Bearbeitung für Späne zugänglichen Raumbereichs oberhalb des Maschinenbetts bildet, die einer direkten Verbindung der beiden Zonen auf kürzestem Weg als Hindernis entgegen steht.
Der erfindungsgemäße Durchlass muss diese beiden Zonen verbinden und so eine direktere, d.h. kürzere Verbindung zwischen den beiden Zonen ermöglichen. Weiterhin muss der Durchlass den Durchtritt von Spänen ermöglichen, d.h. er muss so dimensioniert sein, dass er von Spänen passiert werden kann. Diese Anforderung ist dabei nicht so zu verstehen, dass spiralige Einzelspäne großer Länge, wie sie zuweilen bei der Drehbearbeitung entstehen, immer durch den Durchlass passen müssen. Vielmehr wird es in der Praxis in der Regel ausreichend sein, den erfindungsgemäßen Effekt bei kleinen, kurzbrechenden Spänen, wie sie beispielsweise bei der Bearbeitung von Automatenstählen entstehen, zu erzielen, da diese insbesondere bei der weitgehend automatisierten Bearbeitung am häufigsten auftreten und angestrebt werden, also Späne mit tendenziell niedriger Spanraumzahl.
Erfindungsgemäß ist der Durchlass im Gehäuse des Spindelkastens vorgesehen.
Vorzugsweise verlaufen die Durchlässe quer zur Spindelachse. Dann erlaubt die Orientierung der Durchlässe quer zur Spindelachse einen kurzen Durchtrittsweg für Späne zwischen zwei Zonen, von denen die eine höher liegt als die andere. Aufgrund dieses Höhenunterschieds ist eine Triebkraft für den Durchtritt der Späne gegeben.
Die Zonen beiderseits des Spindelkastens können vorteilhafterweise für die Anordnung von Führungen für Maschinenaggregate genutzt werden, d. h. durch die erfindungsgemäßen Durchlässe stehen größere Flächen des Maschinenbetts für Führungen zur Verfügung, ohne dass die Spanabfuhr dadurch in nicht mehr vertretbarem Maße eingeschränkt wird.
Vorteilhafterweise können die Maschinenaggregate dann so ausgelegt werden, dass sie in die vom Spindelkasten getrennten Zonen zumindest teilweise eintauchen können. Hierdurch wird ein größerer Bewegungsspielraum der Maschinenaggregate ermöglicht. Vorteilhafterweise werden Führungsabdeckungen eingesetzt, die die Führungen selbst vor Spänen schützen. Diese bestehen in der Regel aus lamellenartig ineinander verschieblichen Elementen und stellen einen wirkungsvollen Schutz der Führungen vor den Spänen dar, wobei sich vorzugsweise die Führungsabdeckungen an die maschinenbettseitigen Begrenzungen der Durchlässe anschließen, so dass die Späne den Übergang von Führungsabdeckung zu Durchlass und Durchlass zu Führungsabdeckung möglichst ungehindert passieren können. Vorzugsweise bildet dabei die den Arbeitsraum zum Maschinenbett hin begrenzende Oberfläche eine zumindest im Wesentlichen ebene Fläche, so dass sich ein ungehindertes Abgleiten der Späne ergibt.
Vorzugsweise weist dabei der mindestens eine Durchlass die Gestalt eines Tunnels auf. Dabei ist es besonders vorteilhaft, den Tunnel abschüssig zu gestalten, um einen möglichst effektiven Spänetransport zu ermöglichen. Dabei ergibt sich vorteilhafterweise durch den mindestens einen Durchlass ein Durchtrittsweg für Späne mit einem stetigen Gefälle zwischen den zwei Zonen beidseits der Spindelachse, zwischen denen die Späne transportiert werden sollen.
Vorteilhafterweise sind für die Befestigung des Spindelkastens an dem Maschinenbett in einer Innenfläche des mindestens einen Durchlasses Durchbrüche, insbesondere Bohrungen vorgesehen. Diese können für die Befestigung des Spindelkastens mit geeigneten Befestigungselementen, beispielsweise Schrauben, verwendet werden und sind vorzugsweise in der dem Maschinenbett zugewandten Innenfläche des Durchlasses vorgesehen.
Vorteilhafterweise kann eine Mehrzahl Durchlässe entlang der zur Spindelachse parallelen Richtung verteilt werden. Die Durchlässe sind dabei durch massive Bereiche getrennt, die beispielsweise nach der Art von Rippen ausgebildet sein können, was zu einer im Vergleich zu einem einzigen großflächigen Durchlass signifikanten Versteifung des Spindelkastens beiträgt.
Ebenso vorteilhaft in Bezug auf die Steifigkeit des Spindelkastens ist, wenn dieser an mindestens zwei voneinander in einer von der Richtung der Spindelachse verschiedenen und vorzugsweise zu dieser senkrechten Richtung beabstandeten Bereichen am Maschinenbett befestigt ist. Insbesondere die Aufnahme der am Spindelkasten durch die Erarbeitung entstehenden Drehmomente wird durch eine derartige Befestigung verbessert. Eine derartige Befestigung kann realisiert werden, indem der Spindelkasten einen Teil des Maschinenbetts überspannt. Dabei ist er vorzugsweise brückenartig ausgebildet, so dass unter ihm ein großflächiger Freiraum zwischen dem Maschinenbett und dem Spindelkasten gebildet wird. Dabei ist es vorteilhaft, dass dieser das Maschinenbett überspannende Teil des Spindelkastens sich nicht über die volle Ausdehnung des Spindelkastens in Richtung der Spindelachse erstreckt. Zur Lagerung der Spindel wird ein Spindelkasten einer gewissen Länge benötigt, nicht jedoch für die vorteilhafte Befestigung an zwei beabstandeten Bereichen. Durch die Verkürzung des brückenartigen Auslegers wird vielmehr seitlich des die Spindel aufnehmenden Teils des Spindelkastens ein freier Bereich geschaffen, der beispielsweise für den Verfahrweg eines Maschinenaggregats benutzt werden kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 4 schematisch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 -: einen Ausschnitt einer beispielhaften erfindungsgemäßen Drehmaschine,
Figur 2 -: eine Schnittdarstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Drehmaschine,
Figur 3 -: einen Spindelkasten einer beispielhaften erfindungsgemäßen Drehmaschine,
Figur 4 -: einen Teil einer beispielhaften erfindungsgemäßen Drehmaschine, bei dem ein Maschinenaggregat zum Zweck der besseren Sichtbarkeit des Spindelkastens nicht und die Maschine gekippt dargestellt ist.

Die Spindel 3 der beispielhaften erfindungsgemäßen Drehmaschine ist in dem Spindelkasten 2 aufgenommen. Der Spindelkasten 2 ist auf dem Maschinenbett 1 an zwei Bereichen 2b und 2c befestigt. Da der am Maschinenbett 1 befestigte Spindelkasten 2 aus dem Maschinenbett 1 hervortritt, stellt er eine Barriere für an dem Maschinenbett 1 herab gleitende Späne dar. Durch die erfindungsgemäßen Durchlässe 10, die von den Rippen 11 voneinander getrennt werden, können die Späne durch den Spindelkasten 2 hindurch treten und so von dem beispielhaft schräg gestellten Maschinenbett 1 allein aufgrund der Schwerkraftwirkung abgleiten. Dabei treten sie beim Passieren der quer zur Spindelachse X verlaufenden Durchlässe 10 von einer höher gelegenen Zone des Raumbereichs oberhalb des Maschinenbetts 1 kommend in eine tiefer gelegene Zone des Raumbereichs oberhalb des Maschinenbetts 1 ein.
Beidseits des Spindelkastens 2 weist die beispielhafte erfindungsgemäße Drehmaschine zwei Maschinenaggregate 9 und 8 auf, an denen im gezeigten Beispiel die Werkzeugrevolver 6 und 7 aufgenommen sind. Diese sind auf Führungen gelagert, welche die Bewegung der Maschinenaggregate in Arbeitsraumbereiche neben dem Spindelkasten 2 ermöglichen. Die Führungen sind durch die teleskopartigen Führungsabdeckungen 4 und 5 vor den Spänen geschützt.
Der gezeigte beispielhafte Spindelkasten 2 überspannt brückenartig einen Teil des Maschinenbetts 1, wobei der brückenartig ausgebildete Teil 2a sich nicht über die gesamte Länge des Spindelkastens 2 entlang der Richtung der Spindelachse X erstreckt. Die maschinenbettseitigen Innenflächen 17 der Durchlässe weisen dabei Durchbrüche 15 in Form von Bohrungen auf, die zur Befestigung des Spindelkastens 2 genutzt werden können. Neben den erfindungsgemäßen Durchlässen 10 weist der erfindungsgemäße beispielhafte Spindelkasten 2 in dem Bereich, der von der Spanproduktion weiter abgelegen ist und somit unkritischer, statt der Durchlässe 10 Vertiefungen 14 und 13 auf, die ebenfalls maschinenbettseitige Innenflächen 16 aufweisen, die zur Befestigung des Spindelkastens 2 am Maschinenbett 1 genutzt werden können. Der gezeigte beispielhafte Spindelkasten 2 ist über seine gesamte Länge von einer Aufnahmebohrung 12 für die Aufnahme der Spindel 3 durchsetzt.

Claims

Drehmaschine, ein schräg geneigtes oder senkrechtes Maschinenbett (1) und eine in einem Spindelkasten (2) gelagerte Spindel (3) mit einer Spindelachse (X) aufweisend, wobei der Spindelkasten (2) aus dem Maschinenbett hervortritt und einen an eine Oberfläche des Maschinenbetts (1) in Richtung des Arbeitsraums angrenzenden Raumbereich in eine höher gelegene und eine tiefer gelegene Zone beiderseits der Spindelachse (X) teilt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehmaschine wenigstens einen den Durchtritt von Spänen ermöglichenden Durchlass (10) im Bereich zwischen der Spindel (3) und dem Maschinenbett (1) aufweist, welcher beide Zonen verbindet, wobei der Durchlass (10) im Gehäuse des Spindelkastens (2) vorgesehen ist.
Drehmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine den Arbeitsraum zum Maschinenbett (1) hin begrenzende Oberfläche ein Gefälle in einer von der Richtung der Spindelachse (X) verschiedenen Richtung, insbesondere ein zum Spindelkasten (2) hin abfallendes Gefälle aufweist.
Drehmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Maschinenbett (1) vorzugsweise in Richtung der Spindelachse (X) verlaufende Führungen für Machinenaggregate aufweist.
Drehmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Maschinenaggregat in eine der durch den Spindelkasten (2) getrennten Zonen zumindest teilweise eintauchen kann.
Drehmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehmaschine eine Mehrzahl entlang der Richtung parallel zu der Spindelachse (X) verteilte Durchlässe aufweist.
Drehmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spindelkasten (2) an mindestens zwei voneinander in einer von der Richtung der Spindelachse (X) verschiedenen, vorzugsweise zu dieser senkrechten Richtung beabstandeten Bereichen (2b, 2c) am Maschinenbett befestigt ist.
Drehmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spindelkasten (2) einen Teil des Maschinenbetts (1) vorzugsweise brückenartig überspannt, wobei vorzugsweise der einen Teil des Maschinenbetts überspannende Teil (2a) des Spindelkastens (2) sich nicht über die volle Ausdehnung des Spindelkastens (2) in Richtung der Spindelachse (X) erstreckt.
Drehmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Maschinenbett (1) eine Führungsabdeckung (4, 5) aufweist, die sich vorzugsweise an die maschinenbettseitige Innenfläche des mindestens einen Durchlasses (10) anschließt.
Drehmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Durchbrüche (15), insbesondere Bohrungen, für die Befestigung des Spindelkastens (2) an dem Maschinenbett (1) in einer vorzugsweise der maschinenbettseitigen Innenfläche (17) des mindestens einen Durchlasses (10) enden.
Drehmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Durchlass (10) die Gestalt eines vorzugsweise abschüssigen Tunnels aufweist.
Drehmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich durch den mindestens einen Durchlass (10) ein Durchtrittsweg für Späne mit stetigem Gefälle zwischen den zwei Zonen beidseits der Spindelachse (X) ergibt.
Drehmaschine nach einem der vorigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Maschinenbett (1) eine zumindest im Wesentlichen ebene Fläche bildet.
Drehmaschine nach einem der vorigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der wenigstens eine Durchlass (10) im Gehäuse und/oder einem aus dem Maschinenbett (1) hervortretenden Sockel des Spindelkastens (2) vorgesehen ist.
Drehmaschine nach einem der vorigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der wenigstens eine Durchlass (10) quer zur Spindelachse verläuft.